EP3041727A2 - Eurobalisenfahrzeugeinrichtung und verfahren zum betreiben einer eurobalisenfahrzeugeinrichtung - Google Patents

Eurobalisenfahrzeugeinrichtung und verfahren zum betreiben einer eurobalisenfahrzeugeinrichtung

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EP3041727A2
EP3041727A2 EP14781099.8A EP14781099A EP3041727A2 EP 3041727 A2 EP3041727 A2 EP 3041727A2 EP 14781099 A EP14781099 A EP 14781099A EP 3041727 A2 EP3041727 A2 EP 3041727A2
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EP
European Patent Office
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receive
reception
receiving
antennas
level
Prior art date
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EP14781099.8A
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Andreas Liebig
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Siemens Mobility GmbH
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Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Publication of EP3041727B1 publication Critical patent/EP3041727B1/de
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    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/126—Constructional details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/08—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically
    • B61L3/12—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves
    • B61L3/121—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling electrically using magnetic or electrostatic induction; using radio waves using magnetic induction

Definitions

  • Eurobaiisen are punctual data transmission devices in the track, which transfer data like a transponder when crossing a rail vehicle.
  • the transmitted data are recorded when crossing the Eurobalise by a EurobalisenEnglishinraum device and transmitted to Switzerlandbeeinhneung on.
  • the electromagnetic interference can be caused in particular by radio transmitters, which are located locally relatively close to the track and transmit in the uplink frequency range of Eurobaiisen, ie in the frequency range in which the Eurobaiisen send their payload information.
  • radio transmitters which are located locally relatively close to the track and transmit in the uplink frequency range of Eurobaiisen, ie in the frequency range in which the Eurobaiisen send their payload information.
  • the uplink range the range of 2.5 MHz to 6.0 MHz can be considered.
  • the Eurobalisentech does not need to comply with the usual electromagnetic immunity.
  • non-system radio transmitters in the Eurobalise Uplink frequency range transmit very narrowband and can, from the vehicle's point of view, look like constant "0" or "1" transmitting balises and thus lead to an operational disturbance.
  • a threshold has been introduced which in many cases suppresses interfering radio transmitters; these radio transmitters thus have no influence on the EurobalisenHerinraum.
  • Such a threshold is prescribed for protection against crosstalk.
  • this known method fails when a disturbing radio transmitter exceeds this threshold. This may be the case for radio transmitters with high transmission power, which may also be close to the track.
  • Another measure against disturbing influence of the Eurobalisenschreibintechnik by interfering radio transmitter is that the received signal is time filtered. The signals from Eurobaiisen are always received over a certain minimum distance; Based on the vehicle speed, this results in a minimum receiving time. All received signals shorter than this minimum receiving time are regarded as a fault by the Eurobalise vehicle equipment and are ignored. However, this method will fail if the jammer is received for longer than this minimum receive time, which is very often the case.
  • the invention is based on the object to propose a Eurobalisen- vehicle device with which interference with radio transmitters are avoided with great certainty.
  • a EurobalisenGermaninraum is equipped with two receiving loop antennas with the same reception characteristics and the same spatial orientation and with an attached to the receiving loop antennas evaluation that features a eurobalis foreign reception when passing a transmitter when the reception level difference of the receiving Frame antenna has been located during the presence of a reference signal predominantly below a predetermined lower receive level, wherein the reference signal corresponds to a detectable upon passing the transmitter receive signal.
  • Each receiving loop antenna preferably consists of a single turn and is therefore often referred to in technical jargon as "loop".
  • US Pat. No. 6,693,562 B2 discloses a Eurobalisen vehicle device having two receiving loop antennas and an evaluation device connected thereto, in this case the received signals of the frame receiving antennas are evaluated in the evaluation device in this way. ensures that a position of the vehicle can be reached just above the eu- robalise in the track.
  • the invention is based on the finding that a Eurobalise is characterized by an inhomogeneous transmission field, as shown in FIG.
  • the transmission field of a - interfering - radio transmitter is generally much more homogeneous, as shown in Figure 2. This difference can be exploited to differentiate Eurobaiisen and interfering radio transmitters with relatively homogeneous transmission fields.
  • the two receive-frame antennas are provided with the same reception properties and the same spatial orientation and are used to compare the field strength and the phase of each received magnetic field at the locations of the two receive-frame antennas. In a homogeneous or predominantly homogeneous field, field strength and phase are the same or very similar in both receive loop antennas.
  • the receive loop antennas detect different field strengths and phases. By means of a difference formation of the received signals of the two receiving loop antennas, it is then easy to determine a homogeneity of the electric field which is possibly caused by a transmitter foreign to the vehicle.
  • the reception level difference of the receive frame antennas is almost zero, which is used according to the invention to identify a non-eurobaloid signal when passing the transmitter, if the receive level difference of the receive frame antennas during the presence of the reference signal or received signal from Sender has mainly located below a predetermined lower receive level (Sw). A faulty train control by a jammer is thus avoidable.
  • the European Union robotic vehicle device can be designed in different ways. It is regarded as particularly advantageous if the two receiving loop antennas are assigned an additional receiving antenna whose received signal karssignal forms, and the evaluation has an additional input for the additional receiving loop antenna.
  • the evaluation of the received signals supplied by the two receiving loop antennas and their connection to the evaluation device can be carried out in different ways.
  • the two receiving frame antennas are connected to a differential imager in the evaluation device, which forms an electrical signal corresponding to the reception level difference; to the difference formers, a comparator is connected, which emits in the presence of the received signal and at a predominantly below the predetermined lower receive level lying receive level difference of the receive loop antennas a eurobalis foreign reception characterizing signals at the output of Eurobalisenment.
  • a level comparator unit which, when the received signal is present and at a reception level difference of the receive frame antennas lying below the predefined lower reception level, identifies a reception which is not related to eurobalis. drawing signals at the output of the EurobalisenINDinrich- device.
  • the advantage of this embodiment of the EurobalisenGermaninraum invention is that it manages without a special difference generator, because by the circuit coupling of the two receiving loop antennas at the common output of the series connection of these two loop antennas a receiving level difference is pending. Furthermore, it is considered advantageous to connect the two receiving frame antennas with a summation generator in the evaluation device, which determines a receive level -Sum of the receive frame antennas as received signal of the transmitter; the receiving loop antennas are connected to a difference imager in the evaluation device, which forms an electrical signal corresponding to the received level difference, and to the difference generator a comparator is connected, which is present in the presence of the received signal and below the predetermined lower reception level lying receiving level difference of the receive loop antennas emits a non-eurobaliser receiving signals at the output of EurobalisenGermaninraum.
  • the invention further relates to a method for operating a EurobalisenGermaninraum and has set itself the task of such a method in such a way that with interference by interference signals disturbing influence of EurobalisenGermaninraum is avoided.
  • the invention provides a method for operating a EurobalisenGermaninutter with two receiving loop antennas loop antennas with the same reception characteristics and the same spatial orientation and with a connected to the receiving loop antennas Auswer- te founded in which is passed when passing a transmitter from a eurobalis foreign reception when the receive level difference of the receive frame antennas during the presence of a reference signal predominantly below a predetermined lower receiving level (Sw) has been located, wherein the reference signal corresponds to a detectable when passing the transmitter receive signal.
  • Sw predetermined lower receiving level
  • the inventive method is particularly advantageous when the received signal of an additional receiving antenna is used as the reference signal, which is assigned to the two receiving frame antennas, and as the evaluation means an evaluation device is used with an additional input for the additional receiving loop antenna.
  • a differential imager- a difference of the receiving level difference of the two receiving loop antennas electrical signal is formed, and by means of a comparator connected to the difference in the presence of the reference signal and at a predominantly below the predetermined At the lower reception level of the receiving frame antennas, a signal indicative of a non-eurobalisoid signal is output at the output of the EurobalisenINDinrich- device.
  • a signal indicative of a non-eurobalisoid signal is output at the output of the EurobalisenEnglishrich- device.
  • Another embodiment of the method according to the invention can be used with the same advantageous result, in which two receiving frame antennas connected in a crosswise manner are used such that the receiving level difference of the two receiving frame antennas is present at the common output of the series connection, and by means of one the common output of the series connection in the evaluation connected level - comparator unit in the presence of the received signal and at a lying below the predetermined lower receive level receive level difference of the receive loop antennas a eurobalis foreign reception characterizing signals are output at the output of the evaluation.
  • a summation generator connected to the two receiving frame antennas in the evaluation device, to determine a receive level sum of the receive frame antennas as a receive signal and by means of a subtractor connected to the receive frame antennas to form in the evaluation device an electrical signal corresponding to the reception level difference;
  • a comparator connected to the difference generator, when the reception signal is present and at a reception level difference of the reception frame antennas which is below the predetermined lower reception level, signals indicative of a non-eurobal sense reception are generated at the output of the Eurobalisen vehicle device.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a Eurobalisen vehicle device according to the invention with two receiving frame antennas and an additional receive loop antenna, in FIG
  • FIG. 4 is a diagram showing the history of the reception level difference of the two reception loop antennas in a Eurobaiise crossing, in FIG.
  • the illustrated eurobalis vehicle device 1 has a first receiving loop antenna 2 and a further receiving loop antenna 3, each consisting of one turn.
  • the two receiving loop antennas 2 and 3 are the same design, ie they have the same reception properties and have the same spatial orientation, are therefore sized equal and juxtaposed on a surface F, the size of the surface of a transmission loop antenna, not shown also not shown corresponding Eurobalise corresponds.
  • an additional receive-frame antenna 4 is arranged on the surface F, which encompasses the two receive-frame antennas 2 and 3.
  • the receiving loop antenna 2 is connected via terminals 5 and 6 to a difference former 7 in an evaluation device 8.
  • the further receiving frame antenna 3 is connected to the difference former 7 with further terminals 9 and 10.
  • an electrical signal Sd is thus generated at its outputs 11 and 12, which corresponds to a reception level difference of the two receiving frame antennas 2 and 3.
  • the additional receiving loop antenna 4 is also connected to the evaluation device 8 with its outputs 13 and 14 and supplies a reference signal which, when a transmitter passes, corresponds to the received signal originating from it.
  • a reference signal which, when a transmitter passes, corresponds to the received signal originating from it.
  • a curve K1 shows the absolute value of the received signal at the outputs 13 and 14 of the additional ones Reception loop antenna 4 on.
  • the curve K2 shows how the absolute amount of the reception level difference of the two reception loop antennas 2 and 3 and the electric signal Sd changes at the Eurobaiise crossing. At the point indicated by "0" or the center of the Eurobalise, not shown, the reception level difference or the electrical signal Sd assumes a value of 0.
  • FIG. 5 shows how the ratios with respect to the received-level difference look when an arbitrary transmitter is crossed over instead of a Eurobalise.
  • a curve K3 indicates the absolute value of the sound level P received at the additional receiver-frame antenna 4 of the transmitter called by the transmitter Receive or reference signal again, while the curve K4 or the horizontal straight line indicates that the reception level difference is very low.
  • the value of the curve K4 is always below the threshold value Sw in the presence of the received signal, which is evaluated in such a way that the received signals originate from an interference source.
  • a signal indicative of a non-eurobalis receipt occurs; a disturbance by, for example, a radio transmitter as transmitter remains without influence on the train control.
  • the Eurobalise vehicle device 16 according to FIG. 6 is comparatively simple in construction because it has only once again a first receiving-frame antenna 18 and a second receiving-frame antenna 19.
  • the two loop antennas 18 and 19 are with their terminals 20 and 21 and 22 and 23 each for themselves with a difference former 24 and a Summarizer 25 connected in an evaluation device 26.
  • a difference signal Sd which corresponds to the reception level difference of the two reception frame antennas 18 and 19
  • a sum signal Ss is present at the outputs 29 and 30 of the summation generator 25 occurs, which represents the sum of the reception levels of the reception loop antennas 18 and 19.
  • This sum signal Ss corresponds to a received signal of a transmitter, thus represents the signal of the Eurobalise in undisturbed operation when driving over a Eurobalise and therefore stands in undisturbed operation at an output 31 of the evaluation device 26 or the Eurobalisen vehicle device 16 as a euro-balise signal because the difference signal Sd is predominantly above the predetermined threshold Sw.
  • a signal indicative of a non-eurobalisoid signal is output by the evaluation device 47 at its output 48, and no train influence takes place, because in this case the received signals are caused by an interfering radio transmitter.

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Abstract

Zur Vermeidung von Störungen durch Funksender dient eine Eurobalisenfahrzeugeinrichtung (1) mit zwei Empfangs-Rahmenantennen (2, 3) mit gleichen Empfangseigenschaften und gleicher räumlicher Orientierung und mit einer an die Empfangs-Rahmenantennen (2, 3) angeschlossenen Auswerteeinrichtung (8), die beim Passieren eines Senders einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnet, wenn die Empfangspegel-Differenz (Sd) der Empfangs-Rahmenantennen (2, 3) während des Vorliegens eines Bezugssignals überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) gelegen hat, wobei das Bezugssignal einem bei einem Passieren des Senders ermittelbaren Empfangssignal entspricht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Eurobalisenfahrzeugeinrichtung.

Description

Beschreibung
Eurobalisenfahrzeugeinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Eurobalisenfahrzeugeinrichtung
Eurobaiisen sind punktuelle Datenübertragungseinrichtungen im Gleis, die beim Überfahren durch ein Schienenfahrzeug wie ein Transponder Daten übertragen. Die übertragenen Daten werden beim Überfahren der Eurobalise von einer Eurobalisenfahrzeugeinrichtung aufgenommen und zur Zugbeeinflussung weiter übertragen .
Eurobalisenfahrzeugeinrichtungen können durch elektromagneti - sehe Felder störend beeinflusst werden. Die elektromagnetischen Störungen können insbesondere durch Funksender hervorgerufen werden, die sich örtlich relativ nah am Gleis befinden und im Uplink-Frequenzbereich der Eurobaiisen senden, also in dem Frequenzbereich, in dem die Eurobaiisen ihre Nutz- Informationen senden. Als Uplink-Bereich kann der Bereich von 2,5 MHz bis 6,0 MHz angesehen werden. In diesem Frequenzbereich braucht die Eurobalisenfahrzeugeinrichtung nicht die übliche elektromagnetische Störfestigkeit einzuhalten. Üblicherweise senden systemfremde Funksender im Eurobalisen- Uplink-Frequenzbereich sehr schmalbandig und können aus Sicht des Fahrzeugs wie konstant "0" oder "1" sendende Balisen aussehen und somit zu einer betrieblichen Störung führen. Es ist deshalb eine Ansprechschwelle eingeführt worden, die in vielen Fällen störende Funksender unterdrückt; diese Funksender haben somit auf die Eurobalisenfahrzeugeinrichtung keinen Einfluss. Eine solche Ansprechschwelle ist zum Schutz gegen Übersprechen vorgeschrieben. Dieses bekannte Verfahren versagt jedoch, wenn ein störender Funksender diese Ansprechschwelle überschreitet. Dies kann der Fall sein bei Funksendern mit hoher Sendeleistung, die sich unter Umständen zusätzlich womöglich nahe am Gleis befinden. Eine weitere Maßnahme gegen eine störende Beeinflussung der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung durch störende Funksender besteht darin, dass das Empfangssignal zeitgefiltert wird. Die Signale von Eurobaiisen werden nämlich stets über eine gewisse Mindestdistanz empfangen; anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit ergibt sich daraus eine Mindestempfangszeit . Alle Empfangssignale, die kürzer als diese Mindestempfangszeit sind, werden von der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung als Störung be- trachtet und ignoriert. Dieses Verfahren versagt jedoch, wenn der Störsender länger als diese Mindestempfangszeit empfangen wird, was sehr häufig der Fall sein wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Eurobalisen- fahrzeugeinrichtung vorzuschlagen, mit der mit großer Sicherheit Störungen durch Funksender vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Eurobalisenfahrzeugeinrichtung mit zwei Empfangs-Rahmenantennen mit gleichen Empfangseigenschaften und gleicher räumlicher Orientierung und mit einer an die Empfangs-Rahmenantennen angeschlossenen Auswerteeinrichtung ausgerüstet, die beim Passieren eines Senders einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnet, wenn die Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmen- antennen während des Vorliegens eines Bezugssignals überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspegels gelegen hat, wobei das Bezugssignal einem bei einem Passieren des Senders ermittelbaren Empfangssignal entspricht. Jede Empfangs-Rahmenantenne besteht dabei bevorzugt aus einer ein- zigen Windung und wird daher in der Fachsprache auch oft mit „Loop" bezeichnet.
Es ist zwar aus der US-Patentschrift 6 693 562 B2 eine Eurobalisenfahrzeugeinrichtung mit zwei Empfangs-Rahmenantennen und einer daran angeschlossenen Auswerteeinrichtung bekannt, jedoch werden hierbei die Empfangssignale der Rahmen- Empfangs-antennen in der Auswerteeinrichtung derart ausgewer- tet, dass eine Position des Fahrzeugs genau oberhalb der Eu- robalise im Gleis erreichbar ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass sich eine Eurobalise durch ein inhomogenes Sendefeld auszeichnet, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Dem gegenüber ist das Sendefeld eines - störenden - Funksenders im Allgemeinen erheblich homogener, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Dieser Unterschied lässt sich zur Unterscheidung von Eurobaiisen und störenden Funksendern mit relativ homogenen Sendefeldern ausnutzen. Dazu sind die zwei Empfangs-Rahmenantennen mit gleichen Empfangseigenschaften und gleicher räumlicher Orientierung vorgesehen und werden dazu genutzt, die Feldstärke und die Phase des jeweils empfangenen Magnetfeldes an den Orten der beiden Empfangs-Rahmenantennen zu vergleichen. Bei einem homogenen oder überwiegend homogenen Feld sind in beiden Empfangs-Rahmenantennen Feldstärke und Phase gleich oder sehr ähnlich. In einem inhomogenen Feld hingegen erfassen die Empfangs-Rahmenantennen unterschiedliche Feldstärke und Phasen. Über eine Differenzbildung der Empfangssignale der beiden Empfangs- Rahmenantennen lässt sich dann leicht eine gegebenenfalls von einem fahrzeugverkehrfremden Sender hervorgerufene Homogenität des elektrischen Feldes feststellen. In einem homogenen Feld ist die Empfangspegeldifferenz der Empfangs-Rahmenanten- nen nahezu null, was erfindungsgemäß dazu ausgenutzt wird, beim Passieren des Senders einen eurobalisenfremden Empfang zu kennzeichnen, wenn die Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen während des Vorliegens des Bezugssignals bzw. Empfangssignal vom Sender überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) gelegen hat. Eine fehlerhafte Zugbeeinflussung durch einen Störsender ist damit vermeidbar .
Zum Gewinnen des Bezugssignals kann die erfindungsgemäßen Eu- robalisenfahrzeugeinrichtung in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn den zwei Empfangs-Rahmenantennen eine zusätzliche Empfangs-Antenne zugeordnet ist, deren Empfangssignal das Be- zugssignal bildet, und die Auswerteeinrichtung einen zusätzlichen Eingang für die zusätzliche Empfang-Rahmenantenne aufweist . Die Auswertung der von den zwei Empfangs-Rahmenantennen gelieferten Empfangssignale und ihr Anschluss an die Auswerteeinrichtung kann in unterschiedlicher Weise vorgenommen werden. Als vorteilhaft angesehen, wenn die zwei Empfangs- Rahmenantennen mit einem Differenz -Bildner in der Auswerte- einrichtung verbunden sind, der ein der Empfangspegel -Differenz entsprechendes elektrisches Signal bildet; an den Differenz-Bildner ist ein Vergleicher angeschlossen ist, der beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einer überwiegend unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung abgibt.
In diesem Falle kann durch einen Vergleich des vom Differenz- Bildner gebildeten, der Empfangspegel -Differenz entsprechenden elektrischen Signals und dem vorgegebenen unteren Empfangspegel mit großer Sicherheit festgestellt werden, ob die Empfangspegel -Differenz unterhalb des vorgegebenen Empfangspegels liegt. Ist dies während des Vorliegens des Empfangs- Signals der Fall, dann liegt eine Störung vor und Signale am Ausgang der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung kennzeichnen einen eurobalisenfremden Empfang.
Es kann aber unter Umständen auch vorteilhaft sein, die zwei Empfangs-Rahmenantennen über Kreuz derart hintereinander zu schalten, dass am gemeinsamen Ausgang der Hintereinanderschaltung die Empfangspegel -Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen ansteht; an den gemeinsamen Ausgang der Hintereinanderschaltung in der Auswerteeinrichtung ist eine Pegel - Vergleichereinheit angeschlossen, die beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einer unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen einen eurobalisenfremden Empfang kenn- zeichnende Signale am Ausgang der Eurobalisenfahrzeugeinrich- tung abgibt. Der Vorzug dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eurobalisenfahrzeugeinrichtung besteht darin, dass sie ohne einen speziellen Differenzbildner auskommt, weil durch die schaltungstechnische Verkopplung der beiden Empfangs-Rahmenantennen am gemeinsamen Ausgang der Hintereinanderschaltung dieser beiden Rahmenantennen eine Empfangspegeldifferenz ansteht. Ferner wird es als vorteilhaft erachtet, die zwei Empfangs- Rahmenantennen mit einem Summen-Bildner in der Auswerteeinrichtung zu verbinden, der als Empfangssignal des Senders eine Empfangspegel -Summe der Empfangs-Rahmenantennen ermittelt; die Empfangs-Rahmenantennen sind mit einem Differenz -Bildner in der Auswerteeinrichtung verbunden, der ein der Empfangspegel-Differenz entsprechendes elektrisches Signal bildet, und an den Differenz-Bildner ist ein Vergleicher angeschlossen, der beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einem unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Emp- fangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen einen euro- balisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung abgibt .
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Be- treiben einer Eurobalisenfahrzeugeinrichtung und stellt sich die Aufgabe, ein solches Verfahren so auszugestalten, dass mit Sicherheit durch Störsignale eine störende Beeinflussung der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung vermieden wird. Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben einer Eurobalisenfahrzeugeinrichtung mit zwei Empfangs-Rahmenantennen Rahmenantennen mit gleichen Empfangseigenschaften und gleicher räumlicher Orientierung und mit einer an die Empfangs-Rahmenantennen angeschlossenen Auswer- teeinrichtung, bei dem beim Passieren eines Senders von einem eurobalisenfremden Empfang ausgegangen wird, wenn die Empfangspegel-Differenz der Empfangs-Rahmenantennen während des Vorliegens eines Bezugssignals überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) gelegen hat, wobei das Bezugssignal einem bei einem Passieren des Senders ermittelbaren Empfangssignal entspricht. Mit diesem Verfahren, lässt sich sinngemäß derselbe Vorteil erzielen, wie er oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Eurobalisenfahrzeugeinrichtung angegeben ist.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn als Bezugssignal das Empfangssignal einer zusätzlichen Empfangs-Antenne verwendet wird, die den zwei Empfangs-Rahmenantennen zugeordnet ist, und als Auswerteeinrichtung eine Auswerteeinrichtung mit einem zusätzlichen Eingang für die zusätzliche Empfang-Rahmenantenne verwendet wird.
Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn mittels eines Differenz -Bildners ein der Empfangspegel -Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen entsprechendes elektrisches Signal gebildet wird, und mittels eines an den Differenz-Bildners angeschlossenen Vergleichers beim Vorliegen des Bezugssignals und bei einem überwiegend unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang der Eurobalisenfahrzeugeinrich- tung abgegeben werden. Hierbei kann nämlich vorteilhafterweise mit wenig Aufwand zuverlässig erreicht werden, dass bei Störungen einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale abgegeben werden. Mit demselben vorteilhaften Ergebnis lässt sich eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzen, bei der zwei überkreuzt derart hintereinander geschaltete Empfangs-Rahmenantennen verwendet werden, dass am gemeinsamen Ausgang der Hintereinanderschaltung die Empfangspegel -Diffe- renz der zwei Empfangs-Rahmenantennen ansteht, und mittels einer an den gemeinsamen Ausgang der Hintereinanderschaltung in der Auswerteeinrichtung angeschlossenen Pegel - Vergleichereinheit beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einer unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang der Auswerteeinrichtung abgegeben werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner in vorteilhafter Weise möglich, mittels eines an die zwei Empfangs- Rahmenantennen angeschlossenen Summen-Bildners in der Auswerteeinrichtung als ein Empfangssignal eine Empfangspegel -Summe der Empfangs-Rahmenantennen zu ermitteln und mittels eines an die Empfangs-Rahmenantennen angeschlossenen Differenzbildners in der Auswerteeinrichtung ein der Empfangspegel -Differenz entsprechendes elektrisches Signal zu bilden; mittels eines an den Differenz-Bildner angeschlossenen Vergleichers werden beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einem unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Empfangspegel-Differenz der Empfangs-Rahmenantennen einen eurobalisen- fremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung erzeugt .
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in
Fig.3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eurobalisenfahrzeugeinrichtung mit zwei Empfangs-Rahmenan- tennen und einer zusätzlichen Empfangs-Rahmenantenne, in
Fig.4 ein Diagramm zur Anzeige des Verlaufs der Empfangspegel-Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen bei einer Eurobaiisenüberfahrt, in
Fig.5 ein ähnliches Diagramm im Falle einer Störung bei einer Eurobaiisenüberfahrt, in
Fig.6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eurobalisenfahrzeugeinrichtung mit lediglich zwei Empfangs-Rahmenantennen und in
Fig.7 ein Ausführungsbeispiel mit überkreuzt hintereinander geschalteten Empfangs-Rahmenantennen dargestellt. Wie die Figur 3 zeigt, weist die dargestellte Eurobalisen- fahrzeugeinrichtung 1 eine erste Empfangs-Rahmenantenne 2 und eine weitere Empfangs-Rahmenantenne 3 auf, bestehend aus jeweils einer Windung. Die beiden Empfangs-Rahmenantennen 2 und 3 sind gleich ausgebildet, d.h. sie haben gleiche Empfangseigenschaften und weisen gleiche räumliche Orientierung auf, sind also gleich groß bemessen und nebeneinander auf einer Fläche F angeordnet, die in ihrer Größe der Fläche einer nicht gezeigten Sende-Rahmenantenne einer ebenfalls nicht dargestellten zugehörigen Eurobalise entspricht. Außerdem ist auf der Fläche F eine zusätzliche Empfangs-Rahmenantenne 4 angeordnet, die die zwei Empfangs-Rahmenantennen 2 und 3 um- fasst . Die Empfangs-Rahmenantenne 2 ist über Anschlüsse 5 und 6 mit einem Differenzbildner 7 in einer Auswerteeinrichtung 8 verbunden. Außerdem ist an den Differenzbildner 7 mit weiteren Anschlüssen 9 und 10 die weitere Empfangs-Rahmenantenne 3 angeschlossen. Mittels des Differenz-Bildners 8 wird somit an seinen Ausgängen 11 und 12 ein elektrisches Signal Sd erzeugt, das einer Empfangspegel -Differenz der beiden Empfangs- Rahmenantennen 2 und 3 entspricht.
Die zusätzliche Empfangs-Rahmenantenne 4 ist mit ihren Aus- gängen 13 und 14 ebenfalls mit der Auswerteeinrichtung 8 verbunden und liefert ein Bezugssignal, das beim Passieren eines Senders dem von ihm hervor gerufenen Empfangssignal entspricht . Zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Eurobalisenfahrzeugeinrichtung 1 wird nachfolgend auf die Figuren 4 und 5 Bezug genommen:
In Figur 4 sind die Empfangspegel -Verhältnisse in
Absolutbeträgen P bei einer Eurobaiisenüberfahrt über einer Fahrtstrecke x ohne Störungen durch einen störenden Funksender wiedergegeben. Eine Kurve Kl zeigt den Absolutbetrag des Empfangssignals an den Ausgängen 13 und 14 der zusätzlichen Empfangs-Rahmenantenne 4 an. Die Kurve K2 zeigt, wie sich der Absolutbetrag der Empfangspegel -Differenz der zwei Empfangs- Rahmenantennen 2 und 3 bzw. das elektrische Signal Sd bei der Eurobaiisenüberfahrt ändert. An der mit „0" bezeichneten Stelle bzw. der Mitte der nicht gezeigten Eurobalise nimmt die Empfangspegel -Differenz bzw. das elektrische Signal Sd einen Wert Null an. Zu erkennen ist, dass während des Vorliegens des Empfangssignals gemäß Kurve Kl der Absolutbetrag der Empfangspegel -Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen 2 und 3 bzw. das elektrische Signal Sd gemäß Kurve K2 überwiegend oberhalb eines Schwellenwertes Sw (vgl. Fig. 5) liegt, was durch einen nicht dargestellten Vergleicher ermittelt wird. An einem Ausgang 15 der Auswerteeinrichtung 8 bzw. der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung 1 steht dann ein eine Euroba- lisenüberfahrt kennzeichnendes Signal an.
Wie die Verhältnisse bezüglich der Empfangspegel -Differenz aussehen, wenn ein beliebiger Sender an Stelle einer Eurobalise überfahren wird, zeigt Fig. 5. Dort gibt eine Kurve K3 den Absolutwert des an der zusätzlichen Empfangs- Rahmenantenne 4 empfangenen Schallpegels P des von dem Sender hervor gerufenen Empfangs- bzw. Bezugssignals wieder, während die Kurve K4 bzw. die horizontale Gerade anzeigt, dass die Empfangspegel -Differenz sehr niedrig ist. Im dargestellten Fall liegt der Wert der Kurve K4 beim Vorliegen des Empfangssignals stets unterhalb des Schwellenwertes Sw, was in der Weise ausgewertet wird, dass die Empfangs-Signale von einer Störquelle herrühren. Am Ausgang 15 der Auswerteeinrichtung 8 tritt ein einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signal auf; eine Störung durch beispielsweise einen Funksender als Sender bleibt ohne Einfluss auf die Zugbeeinflussung.
Vergleichsweise einfach in ihrem Aufbau ist die Eurobalisen- fahrzeugeinrichtung 16 gemäß Fig. 6, weil sie lediglich wie- derum eine erste Empfangs-Rahmenantenne 18 und eine zweite Empfangs-Rahmenantenne 19 aufweist. Die zwei Rahmenantennen 18 und 19 sind mit ihren Anschlüssen 20 und 21 sowie 22 und 23 jeweils für sich mit einem Differenzbildner 24 und einen Summen-Bildner 25 in einer Auswerteeinrichtung 26 verbunden. An Ausgängen 27 und 28 des Differenz -Bildners 24 entsteht somit ein Differenz -Signal Sd, das der Empfangspegel -Differenz der beiden Empfangs-Rahmenantennen 18 und 19 entspricht, wäh- rend an den Ausgängen 29 und 30 des Summenbildners 25 ein Summen-Signal Ss auftritt, das die Summe der Empfangspegel der Empfangs-Rahmenantennen 18 und 19 wiedergibt. Dieses Summen-Signal Ss entspricht einem Empfangssignal eines Senders, stellt somit im ungestörten Betrieb beim Überfahren einer Eu- robalise das Signal der Eurobalise dar und steht daher bei ungestörtem Betrieb an einem Ausgang 31 der Auswerteeinrichtung 26 bzw. der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung 16 als Euro- balisensignal an, weil das Differenz-Signal Sd überwiegend oberhalb der vorgegebenen Schwelle Sw liegt.
Tritt an den Ausgängen 27 und 28 des Differenzbildners 24 während des Vorliegens des dem Summen-Signal Ss entsprechenden Empfangssignals eine Empfangspegel -Differenz auf, die überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspe- gels liegt, dann ist dies ein Anzeichen dafür, dass ein beliebiger Sender und keine Eurobalise passiert worden ist, dann wird ein einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnendes Signal am Ausgang 31 abgegeben. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 sind zwei Empfangs- Rahmenantennen 40 und 41 überkreuzt hintereinander geschaltet und weisen gemeinsame Ausgänge 42 und 43 auf. An diesen Ausgängen entsteht ein der Empfangspegel -Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen 40 und 41 entsprechendes Signal. Außer- dem ist eine zusätzliche Empfangs-Rahmenantenne 44 vorgesehen, an deren Ausgängen 45 und 46 ein Empfangssignal auftritt, wenn ein Sender passiert wird.
Ist das Signal an den gemeinsamen Ausgängen 42 und 43 der beiden Empfangs-Rahmenantennen 40 und 41 während des Vorliegens des Empfangssignals überwiegend niedriger als ein vorgegebener Schwellenwert Sw (vgl. Figur 5) - dies wird mittels einer nicht gezeigten Pegel-Vergleichereinheit festgestellt-, dann wird durch die Auswerteeinrichtung 47 an ihrem Ausgang 48 ein einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnendes Signal abgegeben, und es findet keine Zugbeeinflussung statt, weil in diesem Falle die Empfangssignale von einem störenden Funksender hervorgerufen sind.

Claims

Patentansprüche
1. Eurobalisenfahrzeugeinrichtung (1;16;32) mit
zwei Empfangs-Rahmenantennen (2 , 3 ; 18, 19 ; 40, 41) mit gleichen Empfangseigenschaften und gleicher räumlicher Orientierung und mit einer an die Empfangs-Rahmenantennen
(2 , 3 ; 18, 19 ; 40, 41) angeschlossenen Auswerteeinrichtung
(8;26;47), die beim Passieren eines Senders einen
eurobalisenfremden Empfang kennzeichnet, wenn die Empfangspegel-Differenz (Sd) der Empfangs-Rahmenantennen
(2 , 3 ; 18, 19 ; 40, 41) während des Vorliegens eines Bezugssignals überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) gelegen hat, wobei das Bezugssignal einem bei einem Passieren des Senders ermittelbaren Empfangssignal entspricht .
2. Eurobalisenfahrzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
den zwei Empfangs-Rahmenantennen (2,3; 40,41) eine zusätzliche Empfangs-Antenne (4,-44) zugeordnet ist, deren Empfangssignal das Bezugssignal bildet, und die Auswerteeinrichtung (8,-47) einen zusätzlichen Eingang für die zusätzliche Empfang-Rahmenantenne (4,-44) aufweist.
3. Eurobalisenfahrzeugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei Empfangs-Rahmenantennen (2,3) mit einem Differenz- Bildner (7) in der Auswerteeinrichtung (8) verbunden sind, der ein der Empfangspegel -Differenz entsprechendes elektrisches Signal (Sd) bildet, und
an den Differenz-Bildner (7) ein Vergleicher angeschlossen ist, der beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einem überwiegend unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs- Rahmenantennen (2,3) einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang (15) der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung (1) abgibt.
4. Eurobalisenfahrzeugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei Empfangs-Rahmenantennen (40,41) überkreuzt derart hintereinander geschaltet sind, dass am gemeinsamen Ausgang (42,43) der Hintereinanderschaltung die Empfangspegel - Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen (40,41) ansteht, und
an den gemeinsamen Ausgang (42,43) der Hintereinanderschaltung in der Auswerteeinrichtung (47) eine Pegel- Vergleichereinheit angeschlossen ist, die beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einer unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen (42,43) einen eurobalisenfremden Emp fang kennzeichnende Signale am Ausgang (48) der Eurobalisen- fahrzeugeinrichtung (32) abgibt.
5. Eurobalisenfahrzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die zwei Empfangs-Rahmenantennen (18,19) mit einem Summen- Bildner (25) in der Auswerteeinrichtung (26) verbunden sind, der als Empfangssignal des Senders eine Empfangspegel -Summe der Empfangs-Rahmenantennen ermittelt,
die Empfangs-Rahmenantennen (18,19) mit einem Differenzbildner (24) in der Auswerteeinrichtung verbunden sind, der ein der Empfangspegel -Differenz entsprechendes elektrisches Signal (Sd) bildet, und
an den Differenz-Bildner (7) ein Vergleicher angeschlossen ist, der beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einem unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen (2,3) einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang (15) der Eurobalisenfahrzeugeinrichtung (1) abgibt.
6. Verfahren zum Betreiben einer Eurobalisenfahrzeugeinrichtung (1;16,32) mit zwei Empfangs-Rahmenantennen (2 , 3 ; 18 , 19 ; 40 , 44) mit gleichen Empfangseigenschaften und gleicher räumlicher Orientierung und mit einer an die Empfangs-Rahmenantennen
(2 , 3 ; 18 , 19 ; 40 , 44) angeschlossenen Auswerteeinrichtung
(8;26;47), bei dem beim Passieren eines Senders von einem eurobalisenfremden Empfang ausgegangen wird, wenn die Empfangspegel-Differenz der Empfangs-Rahmenantennen
(2 , 3 ; 18, 19 ; 40, 41) während des Vorliegens eines Bezugssignals überwiegend unterhalb eines vorgegebenen unteren Empfangspe- gels (Sw) gelegen hat, wobei das Bezugssignal einem bei einem Passieren des Senders ermittelbaren Empfangssignal entspricht .
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Bezugssignal das Empfangssignal einer zusätzlichen Empfangs-Antenne (4,-44) verwendet wird, die den zwei Empfangs- Rahmenantennen (2,3; 40,41) zugeordnet ist, und als Auswerte- einrichtung eine Auswerteeinrichtung (8,-47) mit einem zusätzlichen Eingang für die zusätzliche Empfang-Rahmenantenne (4; 44) verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Differenz -Bildners (7) ein der Empfangspegel - Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen (2,3) entsprechen- des elektrisches Signal (Sd) gebildet wird, und
mittels eines an den Differenz -Bildners (7) angeschlossenen Vergleichers beim Vorliegen des Bezugssignals und bei einem überwiegend unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs- Rahmenantennen (2,3) einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang (15) der Eurobalisenfahrzeu- geinrichtung (1) abgegeben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei überkreuzt derart hintereinander geschaltete Empfangs- Rahmenantennen (40,41) verwendet werden, dass am gemeinsamen Ausgang (42,43) der Hintereinanderschaltung die Empfangspe- gel -Differenz der zwei Empfangs-Rahmenantennen (40,41) ansteht, und
mittels einer an den gemeinsamen Ausgang (42,43) der Hintereinanderschaltung in der Auswerteeinrichtung (47) angeschlos- senen Pegel -Vergleichereinheit beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einer unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs-Rahmenantennen (40,41) einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang (48) der Auswerteeinrich- tung (47) abgegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines an die zwei Empfangs-Rahmenantennen (18,19) an- geschlossen Summen-Bildners (25) in der Auswerteeinrichtung (26) als Empfangssignal des Senders eine Empfangspegel -Summe der Empfangs-Rahmenantennen (18,19) ermittelt wird ,
mittels eines an die Empfangs-Rahmenantennen (18,19) angeschlossenen Differenzbildners (24) in der Auswerteeinrichtung (26) ein der Empfangspegel -Differenz entsprechendes elektrisches Signal (Sd) gebildet wird und
mittels eines an den Differenz -Bildner (7) angeschlossenen Vergleichers beim Vorliegen des Empfangssignals und bei einem überwiegend unterhalb des vorgegebenen unteren Empfangspegels (Sw) liegenden Empfangspegel -Differenz der Empfangs- Rahmenantennen (18,19) einen eurobalisenfremden Empfang kennzeichnende Signale am Ausgang (15) der Eurobalisenfahrzeu- geinrichtung erzeugt werden.
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